第7部分：压铸件设计指南
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二、压铸件设计指南
1. 零件壁厚 2. 压铸件最小孔 3. 避免压铸模局部过薄 4. 加强筋的设计
DFMA
5. 脱模斜度 6. 圆角的设计 7. 支柱的设计 8. 字符 9. 螺纹 10. 为飞边和浇口的去除提供方
便 11. 压铸件的公差 12. 简化模具结构、降低模具成
本 13. 避免机械加工 14. 使用压铸件简化产品结构
DFMA
B. 合理选择分模线，提高重要零件尺寸的精度
如果D1和D2的同心度很重要，选择C-C为分模线 如果D1和D3的同心度很重要，选择B-B为分模线 如果需要保证D1在左端或右端直径的一致，则选择A-A为分模线
27
12. 简化模具结构，降低模具成本
DFMA
A. 避免内部侧凹
内部侧凹通过侧抽芯机构或通过二次加工来获得，这会大幅增加模具或 者零件的成本
优点：
生产效率高，生产过程容易实现机械化和自动化； 压铸件的尺寸精度高，表面质量高； 压铸件的力学性能较高； 可压铸复杂薄壁零件； 压铸件中可嵌注其他材料的零件；
缺点：
压铸件中容易产生气孔； 不适宜小批量生产； 压铸高熔点合金时模具寿命较低；
DFMA
5
3. 独特优势
DFMA
独特优势：
原始的设计
C. 添加加强筋辅助熔化金属的流动，
优化的设计
辅助熔化金属的流动，提高零件的充填性能
加强筋的方向与熔化金属的流向一致
13
4. 加强筋的设计
D. 加强筋的位置分布要合理，尽量做到对称、均匀
DFMA
原始的设计
E.加强筋连接处避免局部壁太厚
优化的设计
原始的设计
优化的设计
14
5. 脱模斜度
压铸件
DFMA
钣金件
衬套
原始的设计
优化的设计
36
DFMA
谢谢！
37
21
8. 字符
A. 字符凸出与零件表面较好
DFMA
原始的设计
B. 字符的相关尺寸
优化的设计
W≧0.25mm H=0.25~0.5mm Θ≧10º
22
9. 螺纹
A. 外螺纹避免全螺纹设计
全螺纹设计分模线处很难对齐
DFMA
原始的设计
优化的设计
B. 内螺纹避免直接铸出
直接铸出需特殊结构，模具费用高
原始的设计
优化的设计
30
13. 机械加工
DFMA
A. 避免机械加工
压铸件应当尽量避免机械加工，因为：
压铸件能够达到较高的尺寸精度和外观表面质量，在进行产品设计时， 可以通过对压铸件提出宽松的尺寸和表面质量要求，从而避免机械加工
压铸件表层坚实致密，具有较高的机械性能。机械加工可能会破坏压铸 件的表面致密层
B. 支柱四周添加加强筋
提高支柱强度； 辅助支柱充填；
DFMA
原始的设计
优化的设计
20
7. 支柱的设计
DFMA
C. 重新设计倾斜支柱以简化模具结构
当支柱是倾斜的时候，合理的设计优化可以简化模具结构，节省模具成 本；
原始的设计
优化的设计
D. 尽量降低支柱的高度
支柱的高度不能太高，支柱的高度太高，支柱强度低，而且不易充填
加强筋的根部应当添加圆角，以避免零件截面急剧变化，同时辅助熔化 金属流动，减少零件应力集中，提高零件强度。圆角一般接近于此处零 件壁厚；
加强筋高度不超过加强筋厚度的5倍。
12
4. 加强筋的设计
DFMA
B. 避免平板式设计，通过添加加强筋提高零件强度
平板式零件强度低、容易变形； 合理的加强筋的设置可以提高零件的强度，同时可以减少零件的变形；
r=T R = T+ r
17
6. 圆角的设计
B. 内部圆角设计：
DFMA
原始的设计
优化的设计
18
7. 支柱的设计
A. 避免支柱离壁太近或者支柱之间太近
太近，易造成壁厚太厚，零件产生凹陷、气孔和缩孔等缺陷 或者使得模具出现局部太薄、模具强度低、寿命短
DFMA
原始的设计
优化的设计
19
7. 支柱的设计
23
10.为飞边和浇口的去除提供方便
A. 避免严格的飞边和浇口的去除要求
减少工序，降低成本
B. 避免零件壁与分模线呈锐角
零件壁与分模线呈锐角，飞边难去除 增加一段约1.5毫米的平面，飞边和浇口很容易被去除
DFMA
原始的设计
优化的设计
24
10.为飞边和浇口的去除提供方便
DFMA
B. 简化零件，避免复杂的分模线形状
便 11. 压铸件的公差 12. 简化模具结构、降低模具成
本 13. 避免机械加工 14. 使用压铸件简化产品结构
2
一、压铸
一、压铸
1. 概念 2. 优缺点 3. 独特优势
二、压铸件设计指南
1. 零件壁厚 2. 压铸件最小孔 3. 避免压铸模局部过薄 4. 加强筋的设计
DFMA
5. 脱模斜度 6. 圆角的设计 7. 支柱的设计 8. 字符 9. 螺纹 10. 为飞边和浇口的去除提供方
15
6. 圆角的设计
DFMA
A. 避免外部尖角：
外部尖角因太薄易发生充填不良，金属组织部致密，强度低； 外部尖角易带来安全问题
原始的设计
优化的设计
16
6. 圆角的设计
DFMA
B. 内部圆角设计： 圆角对零件的性能与质量、以及模具的寿命具有非常大的作用：
辅助熔化金属的流动，改善充填性能，有利于气体排出； 避免产生应力集中，提高压铸件的强度； 提高压铸模具的使用寿命； 当压铸件需要进行电镀时，圆角可获得均匀镀层，防止尖角处沉积；
便 11. 压铸件的公差 12. 简化模具结构、降低模具成
本 13. 避免机械加工 14. 使用压铸件简化产品结构
3
1. 概念
DFMA
概念：
压铸是在高压作用下，使液态金属或半液态金属以极高的速度充填压铸 型腔内，并在压力下成形和凝固而获得铸件的方法；
压铸工艺的显著特点是高压、高速和高温；
4
2. 优缺点
压铸件内部有时会有气孔存在，机械加工后气孔外露，会影响零件的应 用
机械加工会大幅增加零件成本
31
13. 机械加工
DFMA
B. 压铸件设计便于机械加工和减少机械加工面积
应当设计压铸件使其便于机械加工和减少机械加工面积，从而减少机械 加工的成本
原始的设计
优化的设计
32
13. 机械加工
DFMA
C. 机械加工余量越小越好
脱模斜度：
DFMA
原始的设计
优化的设计
常用的三种压铸合金材料铝合金、锌合金、镁合金因为与压铸模不同的黏着 度，三种材料具有不同的脱模斜度：
铝合金与压铸模的黏着度较大，内表面脱模斜度一般取1°； 镁合金与压铸模的黏着度略小于铝合金，内表面脱模斜度一般取0.75°； 锌合金与压铸模的黏着度最小，内表面脱模斜度一般取0.5°；
压铸件外表层是致密层，而内部则相对比较疏松，同时存在气孔和针孔， 因此压铸件的机械加工余量越少越好，防止破坏致密层
表面机械加工余量
孔加工余量
33
14.使用压铸件简化产品结构，降低产品成本
DFMA
A. 使用压铸件代替机械加工零件
利用压铸工艺成本低于机械加工工艺成本的特点，在满足零件强度及尺 寸精度等前提下，使用压铸件代替机械加工零件可以大幅降低零件成本
机械加工件
压铸件
原始的设计
优化的设计
34
14.使用压铸件简化产品结构，降低产品成本
B. 使用压铸件代替塑胶件
利用压铸件的防电磁辐射性能
不锈钢弹片 或导电布
压铸件
塑胶件
DFMA
原始的设计
优化的设计
35
14.使用压铸件简化产品结构，降低产品成本
C. 使用压铸件代替钣金件
利用压铸件的复杂结构性
定位柱
飞边产生于分模线附近，复杂的分模线会造成飞边的去除困难，零件成 本增加
通过简化零件形状、避免复杂的分模线形状可以使得零件的飞边去除容 易
原始的设计
优化的设计
25
11.压铸件的公差
DFMA
A. 尽量降低压铸件的公差
在满足零件使用性能下，尽量使用宽松的压铸件公差，因为严 格的公差会增加零件的成本：
压铸件最小孔
孔太小，型芯易受冲击而变形和折断，缩短模具寿命；
DFMA
10
3. 避免压铸模局部过薄
DFMA
避免压铸件局部过薄
局部过薄，模具强度低，高温下易变形和折断，缩短模具寿命；
原始的设计
优化的设计
11
4. 加强筋的设计
DFMA
A. 加强筋的尺寸
加强筋的根部厚度一般不大于此处壁的厚度；
加强筋的脱模斜度为1°~3°；
合理的零件设计避免零件内部侧凹可以减少模具或零件的成本
原始的设计
优化的设计
28
12. 简化模具结构，降低模具成本
B. 避免外部侧凹
DFMA
原始的设计
C. 避免抽芯结构受阻
优化的设计
原始的设计
优化的设计
29
12. 简化模具结构，降低模具成本
DFMA
D. 避免分模线带圆角
分型面带圆角，压铸模较复杂，模具加工难，圆角处模具强度低，寿命 下降
7
1. 零件壁厚
DFMA
A. 合适的零件壁厚
壁厚太薄：充填困难，容易出现充填不良； 壁厚太厚：
内部晶粒粗大，产生缩孔、气孔等缺陷，外表面产生缺陷，机械性能下 降； 增加零件重量，造成成本增加；
8
1. 零件壁厚
B. 零件壁厚均匀，壁厚变化处均匀过渡
DFMA
原始的设计
优化的设计
9
2. 压铸件最小孔
严格的零件公差必然意味着严格的模具公差，模具成本必然增加。 压铸模寿命会因为过高的公差要求而缩短。 为了维持严格的零件尺寸公差，压铸模必须经常性的维护和替换。 使用更多的压铸模零件和高频率的压铸模尺寸检验来保证零件严格的公
差，这会增加零件成本。 更高的压铸件不良率。
26
11.压铸件的公差
DFMA
第7部分：压铸件设计指南 Design for Die Casting Guidelines
内 独特优势
二、压铸件设计指南
1. 零件壁厚 2. 压铸件最小孔 3. 避免压铸模局部过薄 4. 加强筋的设计
DFMA
5. 脱模斜度 6. 圆角的设计 7. 支柱的设计 8. 字符 9. 螺纹 10. 为飞边和浇口的去除提供方
与塑胶件相比：强度高，具有导电性、热传导性和防电磁辐射性； 与钣金件相比：零件形状更加复杂，壁厚可以变化，一个压铸件可以代
替几个钣金件，简化产品结构； 与机械加工件相比：压铸件质量轻、加工成本低； 与其它铸造方法相比：产品尺寸精度高、表面质量好、生产效率高；
6
二、压铸件设计指南
一、压铸
1. 概念 2. 优缺点 3. 独特优势
1. 零件壁厚 2. 压铸件最小孔 3. 避免压铸模局部过薄 4. 加强筋的设计
DFMA
5. 脱模斜度 6. 圆角的设计 7. 支柱的设计 8. 字符 9. 螺纹 10. 为飞边和浇口的去除提供方
便 11. 压铸件的公差 12. 简化模具结构、降低模具成
本 13. 避免机械加工 14. 使用压铸件简化产品结构
DFMA
B. 合理选择分模线，提高重要零件尺寸的精度
如果D1和D2的同心度很重要，选择C-C为分模线 如果D1和D3的同心度很重要，选择B-B为分模线 如果需要保证D1在左端或右端直径的一致，则选择A-A为分模线
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12. 简化模具结构，降低模具成本
DFMA
A. 避免内部侧凹
内部侧凹通过侧抽芯机构或通过二次加工来获得，这会大幅增加模具或 者零件的成本
优点：
生产效率高，生产过程容易实现机械化和自动化； 压铸件的尺寸精度高，表面质量高； 压铸件的力学性能较高； 可压铸复杂薄壁零件； 压铸件中可嵌注其他材料的零件；
缺点：
压铸件中容易产生气孔； 不适宜小批量生产； 压铸高熔点合金时模具寿命较低；
DFMA
5
3. 独特优势
DFMA
独特优势：
原始的设计
C. 添加加强筋辅助熔化金属的流动，
优化的设计
辅助熔化金属的流动，提高零件的充填性能
加强筋的方向与熔化金属的流向一致
13
4. 加强筋的设计
D. 加强筋的位置分布要合理，尽量做到对称、均匀
DFMA
原始的设计
E.加强筋连接处避免局部壁太厚
优化的设计
原始的设计
优化的设计
14
5. 脱模斜度
压铸件
DFMA
钣金件
衬套
原始的设计
优化的设计
36
DFMA
谢谢！
37
21
8. 字符
A. 字符凸出与零件表面较好
DFMA
原始的设计
B. 字符的相关尺寸
优化的设计
W≧0.25mm H=0.25~0.5mm Θ≧10º
22
9. 螺纹
A. 外螺纹避免全螺纹设计
全螺纹设计分模线处很难对齐
DFMA
原始的设计
优化的设计
B. 内螺纹避免直接铸出
直接铸出需特殊结构，模具费用高
原始的设计
优化的设计
30
13. 机械加工
DFMA
A. 避免机械加工
压铸件应当尽量避免机械加工，因为：
压铸件能够达到较高的尺寸精度和外观表面质量，在进行产品设计时， 可以通过对压铸件提出宽松的尺寸和表面质量要求，从而避免机械加工
压铸件表层坚实致密，具有较高的机械性能。机械加工可能会破坏压铸 件的表面致密层
B. 支柱四周添加加强筋
提高支柱强度； 辅助支柱充填；
DFMA
原始的设计
优化的设计
20
7. 支柱的设计
DFMA
C. 重新设计倾斜支柱以简化模具结构
当支柱是倾斜的时候，合理的设计优化可以简化模具结构，节省模具成 本；
原始的设计
优化的设计
D. 尽量降低支柱的高度
支柱的高度不能太高，支柱的高度太高，支柱强度低，而且不易充填
加强筋的根部应当添加圆角，以避免零件截面急剧变化，同时辅助熔化 金属流动，减少零件应力集中，提高零件强度。圆角一般接近于此处零 件壁厚；
加强筋高度不超过加强筋厚度的5倍。
12
4. 加强筋的设计
DFMA
B. 避免平板式设计，通过添加加强筋提高零件强度
平板式零件强度低、容易变形； 合理的加强筋的设置可以提高零件的强度，同时可以减少零件的变形；
r=T R = T+ r
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6. 圆角的设计
B. 内部圆角设计：
DFMA
原始的设计
优化的设计
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7. 支柱的设计
A. 避免支柱离壁太近或者支柱之间太近
太近，易造成壁厚太厚，零件产生凹陷、气孔和缩孔等缺陷 或者使得模具出现局部太薄、模具强度低、寿命短
DFMA
原始的设计
优化的设计
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7. 支柱的设计
23
10.为飞边和浇口的去除提供方便
A. 避免严格的飞边和浇口的去除要求
减少工序，降低成本
B. 避免零件壁与分模线呈锐角
零件壁与分模线呈锐角，飞边难去除 增加一段约1.5毫米的平面，飞边和浇口很容易被去除
DFMA
原始的设计
优化的设计
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10.为飞边和浇口的去除提供方便
DFMA
B. 简化零件，避免复杂的分模线形状
便 11. 压铸件的公差 12. 简化模具结构、降低模具成
本 13. 避免机械加工 14. 使用压铸件简化产品结构
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一、压铸
一、压铸
1. 概念 2. 优缺点 3. 独特优势
二、压铸件设计指南
1. 零件壁厚 2. 压铸件最小孔 3. 避免压铸模局部过薄 4. 加强筋的设计
DFMA
5. 脱模斜度 6. 圆角的设计 7. 支柱的设计 8. 字符 9. 螺纹 10. 为飞边和浇口的去除提供方
15
6. 圆角的设计
DFMA
A. 避免外部尖角：
外部尖角因太薄易发生充填不良，金属组织部致密，强度低； 外部尖角易带来安全问题
原始的设计
优化的设计
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6. 圆角的设计
DFMA
B. 内部圆角设计： 圆角对零件的性能与质量、以及模具的寿命具有非常大的作用：
辅助熔化金属的流动，改善充填性能，有利于气体排出； 避免产生应力集中，提高压铸件的强度； 提高压铸模具的使用寿命； 当压铸件需要进行电镀时，圆角可获得均匀镀层，防止尖角处沉积；
便 11. 压铸件的公差 12. 简化模具结构、降低模具成
本 13. 避免机械加工 14. 使用压铸件简化产品结构
3
1. 概念
DFMA
概念：
压铸是在高压作用下，使液态金属或半液态金属以极高的速度充填压铸 型腔内，并在压力下成形和凝固而获得铸件的方法；
压铸工艺的显著特点是高压、高速和高温；
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2. 优缺点
压铸件内部有时会有气孔存在，机械加工后气孔外露，会影响零件的应 用
机械加工会大幅增加零件成本
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13. 机械加工
DFMA
B. 压铸件设计便于机械加工和减少机械加工面积
应当设计压铸件使其便于机械加工和减少机械加工面积，从而减少机械 加工的成本
原始的设计
优化的设计
32
13. 机械加工
DFMA
C. 机械加工余量越小越好
脱模斜度：
DFMA
原始的设计
优化的设计
常用的三种压铸合金材料铝合金、锌合金、镁合金因为与压铸模不同的黏着 度，三种材料具有不同的脱模斜度：
铝合金与压铸模的黏着度较大，内表面脱模斜度一般取1°； 镁合金与压铸模的黏着度略小于铝合金，内表面脱模斜度一般取0.75°； 锌合金与压铸模的黏着度最小，内表面脱模斜度一般取0.5°；
压铸件外表层是致密层，而内部则相对比较疏松，同时存在气孔和针孔， 因此压铸件的机械加工余量越少越好，防止破坏致密层
表面机械加工余量
孔加工余量
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14.使用压铸件简化产品结构，降低产品成本
DFMA
A. 使用压铸件代替机械加工零件
利用压铸工艺成本低于机械加工工艺成本的特点，在满足零件强度及尺 寸精度等前提下，使用压铸件代替机械加工零件可以大幅降低零件成本
机械加工件
压铸件
原始的设计
优化的设计
34
14.使用压铸件简化产品结构，降低产品成本
B. 使用压铸件代替塑胶件
利用压铸件的防电磁辐射性能
不锈钢弹片 或导电布
压铸件
塑胶件
DFMA
原始的设计
优化的设计
35
14.使用压铸件简化产品结构，降低产品成本
C. 使用压铸件代替钣金件
利用压铸件的复杂结构性
定位柱
飞边产生于分模线附近，复杂的分模线会造成飞边的去除困难，零件成 本增加
通过简化零件形状、避免复杂的分模线形状可以使得零件的飞边去除容 易
原始的设计
优化的设计
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11.压铸件的公差
DFMA
A. 尽量降低压铸件的公差
在满足零件使用性能下，尽量使用宽松的压铸件公差，因为严 格的公差会增加零件的成本：
压铸件最小孔
孔太小，型芯易受冲击而变形和折断，缩短模具寿命；
DFMA
10
3. 避免压铸模局部过薄
DFMA
避免压铸件局部过薄
局部过薄，模具强度低，高温下易变形和折断，缩短模具寿命；
原始的设计
优化的设计
11
4. 加强筋的设计
DFMA
A. 加强筋的尺寸
加强筋的根部厚度一般不大于此处壁的厚度；
加强筋的脱模斜度为1°~3°；
合理的零件设计避免零件内部侧凹可以减少模具或零件的成本
原始的设计
优化的设计
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12. 简化模具结构，降低模具成本
B. 避免外部侧凹
DFMA
原始的设计
C. 避免抽芯结构受阻
优化的设计
原始的设计
优化的设计
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12. 简化模具结构，降低模具成本
DFMA
D. 避免分模线带圆角
分型面带圆角，压铸模较复杂，模具加工难，圆角处模具强度低，寿命 下降
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1. 零件壁厚
DFMA
A. 合适的零件壁厚
壁厚太薄：充填困难，容易出现充填不良； 壁厚太厚：
内部晶粒粗大，产生缩孔、气孔等缺陷，外表面产生缺陷，机械性能下 降； 增加零件重量，造成成本增加；
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1. 零件壁厚
B. 零件壁厚均匀，壁厚变化处均匀过渡
DFMA
原始的设计
优化的设计
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2. 压铸件最小孔
严格的零件公差必然意味着严格的模具公差，模具成本必然增加。 压铸模寿命会因为过高的公差要求而缩短。 为了维持严格的零件尺寸公差，压铸模必须经常性的维护和替换。 使用更多的压铸模零件和高频率的压铸模尺寸检验来保证零件严格的公
差，这会增加零件成本。 更高的压铸件不良率。
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11.压铸件的公差
DFMA
第7部分：压铸件设计指南 Design for Die Casting Guidelines
内 独特优势
二、压铸件设计指南
1. 零件壁厚 2. 压铸件最小孔 3. 避免压铸模局部过薄 4. 加强筋的设计
DFMA
5. 脱模斜度 6. 圆角的设计 7. 支柱的设计 8. 字符 9. 螺纹 10. 为飞边和浇口的去除提供方
与塑胶件相比：强度高，具有导电性、热传导性和防电磁辐射性； 与钣金件相比：零件形状更加复杂，壁厚可以变化，一个压铸件可以代
替几个钣金件，简化产品结构； 与机械加工件相比：压铸件质量轻、加工成本低； 与其它铸造方法相比：产品尺寸精度高、表面质量好、生产效率高；
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二、压铸件设计指南
一、压铸
1. 概念 2. 优缺点 3. 独特优势